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Proyecto: “Rehabilitación, mejoramiento del camino vecinal Puente Huancapata – Huaylla, Distrito de Ambo - Huánuco”

ÍNDICE

1. Diseño Vial 1.1 Criterios y Normas Empleadas. 1.2 Criterios Generales 1.3 Criterios Técnicos de Geometría de Diseño 1.4 Características Generales Del Camino

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INGENIERIA DEL PROYECTO 1.- DISEÑO VIAL 1.1 CRITERIOS Y NORMAS EMPLEADAS. 

Planeamiento real empleado en el Estudio. Para asumir las características geométricas de la carretera en estudio, se hace referencia a las carreteras vecinales que existen en la zona. Las características geométricas y demás parámetros de diseño son valores que se ajustan a las Normas Peruanas para el Diseño de Carreteras (NPDC) y se complementan con las Normas Técnicas de Caminos Vecinales (NTDCV).

1.2 CRITERIOS GENERALES 1.2.1 Clasificación de Carreteras El presente Proyecto se clasifica de acuerdo a su jurisdicción y a su servicio. a) SEGÚN LA JURISDICCIÓN Es una carretera del sistema vecinal, por que une pequeños poblados y es de carácter local. Inciso 1.1.3 (NPDC) y 4.1.3 (NTDCV) b) SEGÚN EL SERVICIO Tomando como referencia a las carreteras que existen en la zona, y las Normas para el caso; se considera a la carretera en estudio como de Tercera Clase, según el inciso 1.2.4 del NPDC, y 4.2.4 (NTDCV). Además de acuerdo a la Sub Clasificación de Caminos de las Normas Técnicas para el Diseño de Caminos Vecinales (NTDCV) estaría definida como Caminos CV – 3 (IMD hasta 30 vehículos/día), inciso 4.3.3.

1.2.2 Derecho de vía: EL derecho de vía o faja de dominio es la franja de terreno dentro de la cual se encuentra la carretera y sus obras complementarias, cuya propiedad corresponde al Estado.

1.2.3 Ancho Normal La faja de dominio o derecho de Vía, dentro de la que se encuentra la carretera y sus obras complementarias, se extenderá hasta 5.00m. mas halla del borde de los cortes,

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del pie de los terraplenes, o del borde mas alejado de las obras de drenaje, que eventualmente se construyen.

Se cumple en este proyecto, con excepción de los tramos que necesariamente se pasa por las zonas urbanas de las poblaciones beneficiarias.

1.2.4 Ancho Mínimo En todo caso la faja no será menor que: a). 20.00m. en zonas en que sea necesario adquirir el terreno, por ser este de propiedad privada.

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Según inciso 2.1.2.b. del N.P.D.C. se considera como ancho mínimo de la faja de dominio de 20m. pues de la zona por donde pasa la carretera es de propiedad fiscal, en la mayor parte del tramo de carretera. En el tramo en estudio esta respetando el ancho del derecho de vía, en toda la ruta conservándose el ancho mínimo y normal, así mismo existe previsiones para el transito de ganado, cumpliéndose con los requisitos que estipula las Normas Peruanas de Carreteras.

1.2.5 Previsiones para Ensanches Con respecto a los posibles ensanches futuros respecto al Derecho de Vía no se tendrá problema alguno, si no en las zonas urbanas o en posibles nuevas colonias de pobladores; consideramos que llegado esta posibilidad las autoridades pertinentes notificarán el hecho y tendrán que normalizar el crecimiento ordenado de la comunidad.

1.3 CRITERIOS TÉCNICOS DE GEOMETRÍA DE DISEÑO 1.3.1 Velocidad Directriz. Es la escogida para el diseño de un tramo determinado de la carretera, de acuerdo a las características topográficas del terreno sobre el cual se desarrolla esta y en concordancia con la necesidad de evitar un excesivo movimiento de tierras, preservándose las condiciones de seguridad. La variación de la velocidad directriz dependerá fundamentalmente de las condiciones de terreno, sin embargo deberá procurarse que estas variaciones sean Página 4

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graduales, evitándose cambios repentinos que atenten contra la seguridad de los usuarios. En general estos cambios se harán en incrementos o decrementos de 5 Km. De acuerdo a estos volúmenes y composiciones de trafico predominantes en este tipo de caminos se adoptaran los siguientes valores.

CV-1

CV-2

CV-3

CV-4

Tramos de Topografía Plana

45-60

40-50

35-45

30-40

Tramos de Topografía Ondulada

30-45

30-40

25-35

20-30

Tramos de Topografía Accidentada

20-30

20-30

15-25

10-20

Tramos de Topografía Muy Accidentada

15-20

15-20

10-15

5-10

El proyectista elegirá los valores mas apropiados teniendo cuidado de no adoptar velocidades bajas en aquellos tramos donde la configuración del terreno sea tal que propicie en forma natural el desarrollo de altas velocidades En el diseño de esta carretera, debido a que es en una zona de topografía ondulada (zona selva), y cumpliendo con la clasificación según su servicio en un CV-3, se eligió una Velocidad Directriz de 20-30 Km/h.

1.3.2 Visibilidad de parada. Es la longitud mínima requerida para que se detenga un vehículo que viaja a la velocidad directriz antes de que impacte un objeto inmóvil que se encuentra en su trayectoria desde el instante en que tal objeto es divisado por el conductor. Por razones de seguridad es deseable que en todos los puntos del camino, se cuenten con las distancias mínimas requeridas, sin embargo, en los lugares donde sea impracticable o demasiado oneroso el costo adicional para satisfacer este requisito, se podrá omitir su cumplimiento siempre que se proyecte la señalización preventiva adecuada. Según el grafico VIII, 3.2.4 y tablas correspondientes de las NTDCV, teniendo a la Velocidad Directriz como condicional (35-45 Km/h.) se adopto una Visibilidad de Parada de 20.00

1.3.3 Visibilidad de Paso Es la mínima longitud de camino que debe ser capaz de ver libremente el conductor de un vehículo. Página 5

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De acuerdo con las NPDC, en los caminos con un tráfico inferior a 80 vehiculos/dia, se puede asegurar que exista la visibilidad de paso en no menos del 25% del total del longitud del proyecto. No obstante esta disposición en los Caminos Vecinales con escaso trafico y especialmente en aquellos con anchos de superficie de rodadura menor a 5.50 metros, podrá omitirse el cumplimiento de la citada norma, bastando con habilitar plazoletas en las cuales un vehículo puede ceder el paso a otro que desea adelantarlo en condiciones de seguridad.

1.3.4 Características geométricas. Dependen fundamentalmente de la velocidad directriz, adaptada y además influenciada por el volumen y composición del tránsito, deben satisfacer las condiciones mínimas para permitir circular un determinado tipo de vehículo.

a) Alineamiento Horizontal La configuración del terreno es el elemento principal en la elección del elemento horizontal. Debido a que el terreno es plano, existen tramos de tangentes largos, siendo estas enlazadas con curvas circulares cuyos radios serán compatibles con las velocidades que puedan adoptar los vehículos en los tramos rectos, conforme lo establecen las NTDCV.

b) Curvas Horizontales El enlace de alineamientos rectos se harán por medio de curvas circulares, utilizando curvas simples en otros casos compuestos si así lo requiere el terreno, conforme lo establece las NTDCV

c) Radios Mínimos Estarán en función de la velocidad directriz del peralte, y del coeficiente de fricción lateral entre la llanta y la superficie de rodadura, radio mínimo que se adopta sobre todo en la curva de volteo es de 10.00 mts. Inciso 8.2.3.2, Tabla VIII.2.3.1 (NTDCV)

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TABLA VIII 2.3.1 RADIOS MÍNIMOS. (NTDCV) VELOCIDAD DIRECTRIZ (Km/h.) TIPO DE SUPERFICIE

20

25

30

35

40

45

50

55

60

-Carpeta Asfáltica

11

17

26

37

48

61

85

103

122

-Trat. Sup. Asfaltico.

10

16

24

34

45

57

75

94

105

-Afirmado.

10

13

21

31

40

51

70

84

100

También se puede utilizar la formula. R=

V2 . 128(p+f)

R = Radio. V = Velocidad Directriz.( 20 - 30 Km/h) p = Peralte. f = Coeficiente de fricción Lateral Los valores del Radio, Velocidad Directriz, Peralte y Coeficiente de fricción lateral se tomaran de la tabla VIII 2.3.2 , NTDCV) RADIOS DE GIRO PARA DIFERENTES TIPOS DE VEHÍCULOS.

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d) Alineamiento vertical. En general se adaptará el relieve del terreno y cuya pendiente ponderada se aproxima más a la pendiente media del tramo en estudio, sin imponer costos de operación vehicular excesivos en base a ellos diseñará la rasante más apropiada.

e) Pendiente Mínima Se ha adaptado una pendiente no menor de 0.50% para posibilitar el drenaje longitudinal.

f) Pendiente Máxima Teniendo en cuenta que la carretera en estudio está a poca altitud respecto al nivel del mar, y de acuerdo a la Clasificación adoptada se ha considerado una pendiente máxima de 12.00% es menor o igual al 12.00% que se estipula en el inciso 8.3.2.4 y Tabla VIII.3.2.4 ( NTDCV).

TABLA VIII 3.2.4 (NTDCV) Página 9

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CLASIFICACIÓN DEL CAMINO PENDIENTE MÁXIMA Sobre los 3000 m.s.n.m. Debajo de los 3000 m.s.n.m

CV-1

CV-2

CV-3

CV-4

6.00%

7.00%

8.50%

11.00%

7.00%

8.00%

10.00%

12..00%

g) Curvas Verticales Para poder enlazar las rasantes con Curvas Verticales Parabólicas (cóncavas, convexas) dependerá de las pendientes, cuando la diferencia algebraica de estas sea mayor o igual a 2.00 %. Para las Curvas Verticales Convexas se calculara la longitud de esta de acuerdo al grafico VIII 3.2.4 y las siguientes tablas de las NTDCV, la longitud mínima que se adopto es de 80.00 m. CALCULO DE LA LONGITUD DE CURVA Lc=

A.Dp2 . 444

Lc = Longitud de Curva. A = Diferencia Algebraica de Pendientes (%) Dp = Distancia de visibilidad de parada (metros).

VELOCIDAD

DISTANCIA DE VELOCIDAD

DIRECTRIZ (Km/h)

DE PARADA RECOMENDABLE (Metros)

20

55

25

65

30

75

35

90

40

105

45

120

50

145

55

170

60

200

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Para la Curvas Verticales Cóncavas serán proyectadas de tal forma de evitar la construcción de rellenos elevados. cuando la diferencia algebraica de estas sea mayor o igual a 2.00 %. La longitud mínima que se adopto es de 20.00 m.

h) Sección Transversal La carretera del camino vecinal Ambo - Huaylla se construirá en todo su tramo (0+000 a 3+650 Km.)

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SECCIÓN TRANSVERSAL TÍPICA EN TERRAPLÉN Y EN CURVA

a) Superficie de Rodadura Es la destinada a la circulación permanente de los vehículos, se le ha asignado un ancho de 4.00 m. Debido a una Velocidad Directriz de

20+30 Km/h y una

clasificación camino vecinal, ver tabla VIII.4.4 (NTDCV)

TABLA VIII 4.4 (NTDCV) Velocidad

TIPO DE CAMINO

directriz (Km/h)

S.R

CV-1

CV-2

CV-3

Berm Total S.R.

Berm Total S.R.

TROCHA

Berm Total

total

Vd-20

6.00

-

6.00

5.50

-

5.50

4.50

-

4.50

3.60

20-30

6.00

0.30

6.60

5.50

-

5.50

4.50

-

4.50

4.00

30-45

6.00

0.30

6.60

5.50

0.30

6.10

5.00

-

5.00

4.00

45-60

6.00

0.75

7.50

5.50

0.75

7.00

5.00

-

5.00

-

Por razones economías en la zona de roca fija se tomara un ancho de 3.60 m (00+440 a 00+720 km) b) Berma Son las franjas situadas a ambos lados de una superficie de rodadura de tipo superior que distribuyan a resistir lateralmente las cargas que reciben aquella y que eventualmente pueden ser utilizadas por los vehículos en emergencia para estacionarse temporalmente, o para dar paso a otro vehículo. En el diseño de esta se adopto una longitud de berma de 0.00 m. Debido a que es un CV-3, ver tabla VIII 4.4 (NTDCV) Página 12

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c) Bombeo Es la inclinación transversal de la superficie de rodadura en los tramos y tangente, en el diseño se adopto una inclinación de 2.50% para evacuar rápidamente el agua hacia las cunetas y taludes de la carretera.

d) Peralte Es la sobre elevación del borde exterior con relación al borde interior en los tramos en curva para evitar la fuerza centrífuga de los vehículos al cambiar de dirección, se usarán en todas las curvas horizontales, dependen sus valores del calculo debido a la velocidad directriz y radio de curvatura. En este diseño se tiene un valor mínimo de 4.00 % y un máximo de 12.00 % ver Gráfico VIII.4.7.A (NTDCV).

e) Calzada Es la superficie terminada del camino cuyo ancho total incluye la superficie de rodadura, el sobreancho y las bermas. En este diseño se adopto una superficie de rodadura de 4.50 m.

f)

Taludes De corte.- Los taludes dependerán de la naturaleza del terreno y de su estabilidad pudiendo utilizarse como referencia los siguientes valores de la tabla VIII 4.12.A. (NTDCV)

TABLA VIII 4.12.A. (NTDCV)

CLASES DE TERRENO

TALUD (V:H)

Roca fija

10:1

Roca Suelta

6:1

Conclomerados Cementados

4:1

Suelos

4:1

Consolidados

Compactos

3:1

Conglomerados comunes

2:1

Tierra compacta

1:1

Tierra suelta

1:2

Arenas Sueltas En este diseño para el talud de corte se adopto 2:1 que es propio de material Página 13

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Compacto predominante en todo el tramo del proyecto. Y en el cuadro anterior las taludes de corte en roca fija y roca suelta

De relleno.- Los taludes igualmente en función de la naturaleza del terreno debiéndose usar como referencia los siguientes valores.

TABLA VIII 4.12.B. (NTDCV) CLASES DE TERRENO

TALUD (V:H)

Enrocado

1:1

Suelos diversos compactos

1:1.5

Arena compactada

1:2

En este diseño para el talud de relleno se adopto 1:1.5 que es propio de suelos diversos, predominante en todo el tramo del proyecto.

g) Plazoletas de Cruce En los tramos cuyo ancho de calzada sea inferior a 6.00 metros se proveerán ensanchamientos aproximadamente cada 500.00 m. En los cuales pueden cruzarse o sobrepasarse dos vehículos del tipo mas grande considerado en el diseño, estando uno de ellos detenido.

N°

DESCRIPCIÓN

PROG

01

PLAZOLETA DE CRUCE

0+210

02

PLAZOLETA DE CRUCE

0+848

03

PLAZOLETA DE CRUCE

1+320

04

PLAZOLETA DE CRUCE

2+00

05

PLAZOLETA DE CRUCE

3+020

06

PLAZOLETA DE CRUCE

3+600

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h) Drenaje La combinación de pendiente longitudinal del camino y pendiente transversal del bombeo en los tramos en tangente, y del peralte en las curvas, favorecerá el desplazamiento de las aguas de lluvia que caerán sobre la calzada hacia las cunetas.

i) Cunetas Se proyectaran al pie de los taludes de corte en todos los tramos a media ladera o en corte cerrado. Excepcionalmente en tramos en relleno con pendiente mayor de 4% podan proyectarse cunetas al borde de la calzada, para encauzar el escurrimiento de las aguas y evitar la erosión de las taludes. Las cunetas tendrán forma triangular y sus dimensiones estarán de acuerdo con la tabla siguiente

Región

Profundidad

Ancho

Seca

0.20

0.40

Lluviosa

0.30

0.60

Muy Lluviosa

0.50

1.00

En este diseño debido a que el proyecto se encuentra en una región sierra, lluviosa se adoptó una profundidad de 0.20 y un ancho de 0.50 Estas cunetas verterán sus aguas a las alcantarillas previstas a longitud de todo el tramo.

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j) Alcantarillas Estas son de concreto de 0.50x0.60 alcantarillas ubicadas en quebradas según los planos. Para drenar el agua de las cunetas.

N°

DESCRIPCIÓN

PROG

TIPO

01

ALCANTARILLA

0+062

Concreto de 0.50x0.60

02

ALCANTARILLA

0+183

Concreto de 0.50x0.60

03

ALCANTARILLA

0+381

Concreto de 0.50x0.60

04

ALCANTARILLA

0+518

Concreto de 0.50x0.60

05

ALCANTARILLA

0+980

Concreto de 0.50x0.60

06

ALCANTARILLA

1+500

Concreto de 0.50x0.60

07

ALCANTARILLA

2+386

Concreto de 0.50x0.60

08

ALCANTARILLA

2+530

Concreto de 0.50x0.60

09

ALCANTARILLA

2+518

Concreto de 0.50x0.60

10

ALCANTARILLA

3+467

Concreto de 0.50x0.60

k) Muro Seco Estas son de Piedras grandes de diámetro 1 a 2 m acomodados sin el uso de ningún ligante, y son colocados para la protección de la vías debe los efectos erosivos del rio. El muro seco consta de las siguientes características

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N°

DESCRIPCIÓN

PROG

LONGITUD

01

Muro Seco

0+550 A 0+585

35 M

02

Muro Seco

0+760 A 0+820

60 M

l) Puente El puente planteado es de viga losa de concreto armado de Luz = 9.70 m, con parapetos metálicos, estribos y alas de concreto simple de 175 kg/cm2 construido para cruzar el rio Acomayo, sin modificar el curso del rio.

1.4 CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL CAMINO PERFIL LONGITUDINAL

-

KM 00+000 AL 01+000 Este tramo presenta una topografía accidentada, presenta sección con cortes a media ladera y cortes cerrados así como secciones en relleno. La vía se desarrolla en forma ascendente tratando en lo posible de adecuarse a las condiciones del relieve y minimizando dentro de lo razonable el cambio de direcciones, el tramo se inicia desde la localidad de Ambo, con una cota de 2070 m. La pendiente promedio es este tramo es de 8.2%, y una máxima de 11.92%., en el km 0+500 a 0+650 se encuentra un farallón de roca fija y en ese mismo tramo vemos la necesidad de construir un obra de arte como muro seco para proteger la vía, justo en este tramo de farallón el ancho de vía será 3.6m, se presenta dos curvas de volteo llegando al fin del primer kilómetro; además este tramo cuenta con un total de 17 PI’s.

-

KM 01+000 AL 02+000

Este tramo presenta una topografía accidentada, presenta sección con cortes a media ladera y cortes abiertos. La vía se desarrolla en forma ascendente con una pendiente promedio de 7.2%, y una máxima de 9.21%. Este tramo cuenta con un total de 15 PI’s. Página 17

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-

KM 02+000 AL 03+000

Este tramo presenta una topografía accidentada, presenta sección con cortes a media ladera y cortes abiertos. La vía se desarrolla en forma ascendente con una pendiente promedio de 3.00%, y una máxima de 5.96%, además se cuenta en el km 2+420 el rio Acomayo donde se proyectara un puente de luz 9.70 m; Este tramo cuenta con un total de 12 PI’s.

-

KM 03+000 AL 3+650

Este tramo presenta una topografía accidentada, presenta sección con cortes a media ladera y cortes abiertos. La vía se desarrolla en forma descendente con una pendiente promedio de 9.33%, y una máxima de 11.74%. Este tramo cuenta con un total de 10 PI’s.

SECCIÓN TRANSVERSAL

Para las secciones transversales de cada una de las estacas del eje se obtuvieron leyendo los ángulos de inclinación del terreno con el eclímetro y midiendo las distancias inclinadas con wincha en una longitud mínima de 30 mts. a cada lado del eje. En las estructuras de drenaje quebradas, ríos, alcantarillas y badenes se han tomado secciones. Para los IMDs proyectados y las velocidades directrices adoptadas cumplen con las recomendaciones de las Normas para el Diseño de Caminos Vecinales.

El estudio desarrollado plantea que la superficie de rodadura tenga un bombeo de 2% en los tramos en tangentes.

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El Talud en corte y en relleno es como se indica en los cuadros siguientes: TALUDES DE CORTE CLASE TERRENO ROCA FIJA

DE

TALUD (V:H) 10:1

ROCA SUELTA

4:1

CONGLOMERADO CEMENTADOS SUELOS CONSOLIDADOS COMPACTOS CONGLOMERADOS COMUNES TIERRA COMPACTA TIERRA SUELTA

4:1

ARENA SUELTA

1:2

4:1 3:1 2:1 1:1

TALUDES DE RELLENO TIPO MATERIAL ENROCADO SUELOS DIVERSOS COMPACTOS ARENA COMPACTADA

DE

TALUD (V:H) 1:1 1:1.5 1:2

Los Ángulos, Distancias y cota de terreno de cada estaca (método del eclímetro), han sido ingresados a un sistema computarizado, utilizando el programa Civil3D, en su versión 2010 Las secciones transversales del terreno han sido representadas gráficamente a una escala 1/200; el plano muestra la cota del terreno y de la subrasante, taludes, así como las áreas de corte y relleno.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL TRAMO:

TRAMO KM 00+000 AL 00+500

KM 00+500 AL 00+650

KM 00+650 AL 03+650

DESCRIPCIÓN Superficie de rodadura Bermas Cunetas Superficie de rodadura Bermas Cunetas Superficie de rodadura Bermas Cunetas

CARACTERÍSTICAS 4.00 m. 0.00 m. 0.50 m. x 0.20 m. 3.60 m. 0.00 m. 0.50 m. x 0.20 m. 4.00 m. 0.00 m. 0.50 m. x 0.20 m.

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